Bits και bytes

bits

Πως καταλαβαίνει ένας υπολογιστής τα δεδομένα που διαχειρίζεται; Πως τα αποθηκεύει;

Σαν απλό μηχάνημα, ο υπολογιστής  αποτελείται από μικροσκοπικά καλώδια, κυκλώματα και μαγνήτες. Έτσι καταλαβαίνει μόνο 2 καταστάσεις. Αν έχει ρεύμα ή δεν έχει ρεύμα. Αν οι μαγνήτες βρίσκονται στον βόρειο ή νότιο πόλο. Χρειαζόμαστε λοιπόν μια “γλώσσα” με 2 μόνο στοιχεία για να μπορέσουμε να επικοινωνήσουμε και να “μάθουμε” στην μηχανή του υπολογιστή αυτά που θέλουμε. Αυτή η γλώσσα είναι το δυαδικό σύστημα αρίθμησης.

Το μικρότερο στοιχείο σε αυτή την γλώσσα είναι το δυαδικό ψηφίο που μπορεί να είναι 0 (δεν έχω ρεύμα) ή 1 (έχω ρεύμα). Το δυαδικό ψηφίο ονομάζεται και bit (από την συντομογραφία του binary digit που είναι ο αγγλικός όρος). Χρησιμοποιώντας τα bit φτιάχνουμε ένα “κώδικα” ή λεξιλόγιο έτσι ώστε να αντιστοιχήσουμε τα γράμματα, σύμβολα, χρώματα και οτιδήποτε άλλο θέλουμε να ξέρει η μηχανή του υπολογιστή. Κάθε bit λοιπόν μέσα στον υπολογιστή παίρνει την μορφή ενός μικροσκοπικού καλωδίου (που έχει ή δεν έχει ρεύμα) ή μαγνήτη (που είναι βόρειος ή νότιος πόλος).

Δεν φτάνει ένα bit όμως για να φτιάξουμε τον κώδικα που θέλουμε. Αν πούμε πως θέλουμε να μάθουμε στον υπολογιστή το ελληνικό αλφάβητο που έχει 24 γράμματα, πρέπει να φτιάξουμε ένα κώδικα που έχει τουλάχιστον 24 συνδυασμούς. Για να δούμε πόσα bit χρειαζόμαστε για αυτό!

Βλέπουμε ότι χρειαζόμαστε τουλάχιστον 5 bit για να κωδικοποιήσουμε τα 24 γράμματα. Όμως ο υπολογιστής πρέπει εκτός από το ελληνικό αλφάβητο να γνωρίζει το λατινικό, τους αριθμούς, σύμβολα όπως παρενθέσεις, κόμματα, κενά, ερωτηματικά και πολλά άλλα. Για αυτό, αποφασίστηκε να χρησιμοποιούμε ένα σύνολο από 8 bit το οποίο κωδικοποιεί 256 διαφορετικά στοιχεία. Αυτό το σύνολο των 8 bit το ονομάζουμε 1 byte. Κάθε byte λοιπόν, μια σειρά από 8 μηδενικά και άσσους στη σειρά, συμβολίζει ένα στοιχείο στον υπολογιστή.

Όταν έχουμε πολλά byte, φτιάχνονται διάφορα γνωστά πολλαπλάσια όπως τα megabyte και τα gigabyte. Για να δούμε ποια σχέση έχουν μεταξύ τους:

1 byte ισούται με 8 bit
1 kilobyte (KB) ισούται με 1024 byte
1 megabyte (MB) ισούται με 1024 KB
1 gigabyte (GB)  ισούται με 1024 MB
1 terabyte (TB) ισούται με 1024 GB

 

Με τα byte και τα πολλαπλάσιά του μετράμε την χωρητικότητα αποθηκευτικών μέσων του υπολογιστή όπως CD, DVD, σκληρούς δίσκους και USB sticks, αλλά και την μεταφορά δεδομένων στο διαδίκτυο.